Составление генетических карт хромосом основывается на методах классической генетики, разработанных Томасом Морганом и его школой. В основе этого процесса лежат закономерности наследования признаков, локализованных в одной хромосоме. Ниже приведены фундаментальные принципы, на которых базируется картирование. 1. Линейное расположение генов Основной постулат хромосомной теории наследственности гласит, что гены расположены в хромосоме в линейном порядке. Каждому гену соответствует строго определенный участок — локус. Это позволяет представлять генетическую карту как одномерную прямую линию, на которой отмечена последовательность генов. 2. Сцепленное наследование Гены, находящиеся в одной хромосоме, образуют группу сцепления и обычно наследуются вместе. Количество групп сцепления у конкретного вида равно гаплоидному набору хромосом ( ). 3. Явление кроссинговера Несмотря на сцепление, гены могут разделяться в процессе мейоза в результате кроссинговера — обмена участками между гомологичными хромосомами. Кроссинговер приводит к появлению рекомбинантных особей, обладающих сочетанием признаков, отличным от родительского. 4. Прямая зависимость между расстоянием и частотой рекомбинации Это ключевой принцип картирования. Вероятность возникновения кроссинговера между двумя точками хромосомы зависит от физического расстояния между ними:
- Чем дальше друг от друга расположены гены, тем выше вероятность того, что между ними произойдет разрыв и обмен участками.
- Чем ближе расположены гены, тем меньше частота кроссинговера и тем сильнее их сцепление.
5. Единица измерения (Морганида) За единицу расстояния на генетической карте принята 1 морганида (или сантиморган, сМ).
1 морганида соответствует такому расстоянию между генами, при котором кроссинговер происходит в 1% случаев.
Для вычисления частоты кроссинговера используется формула: Где — число рекомбинантных особей, а — общее число потомков. 6. Аддитивность расстояний Если на карте расположены три гена (A, B и C) в указанном порядке, то расстояние между крайними точками (A и C) в идеальных условиях равно сумме расстояний между промежуточными точками: Примечание: При больших расстояниях этот принцип корректируется с учетом возможности двойного кроссинговера. 7. Метод анализирующего скрещивания Для определения частоты рекомбинации на практике используют анализирующее скрещивание (дигетерозигота скрещивается с рецессивной гомозиготой ). Подсчет фенотипов в потомстве позволяет определить процент кроссоверных особей, который и переводится в морганиды. Я могу составить для вас алгоритм решения задач на определение последовательности генов в хромосоме на основе данных о частоте кроссинговера. Хотите продолжить?